Feststellung der Mengenverhältnisse der Fasern.
Man ist hierbei, abgesehen von den verholzten Fasern (vergl. [S. 100]), z. Z. ausschließlich auf das mikroskopische Bild angewiesen; irgendwelche analytische Verfahren zur Trennung der Fasern sind nicht bekannt. Deshalb sind die Angaben über die prozentische Faserzusammensetzung eines Papiers immer nur als annähernd zutreffend anzusehen. Die Ermittelung kann aber doch so weit sicher gestaltet werden, daß sie einen praktischen Wert erhält.
Ein Bruchteil der Fasern ist bei den meisten Papieren infolge mechanischer Einwirkungen während des Fabrikationsprozesses und infolge von Ähnlichkeiten im anatomischen Bau überhaupt unbestimmbar, wenigstens soweit es sich um Lumpen handelt. Diese werden auf dem Wege durch die Papierfabrik von den Messern der Holländer, den Walzen u. s. w. oft bis zur Unkenntlichkeit entstellt. Der Bruchteil der auf diese Weise unkenntlich gemachten Fasern wird demnach abhängen von der Art der Bearbeitung des Rohmaterials; er wird größer sein bei Papieren, welche sehr lange gemahlen sind, und geringer bei Papieren, bei denen dies nicht der Fall war.
Wesentlich günstiger liegen die Verhältnisse bei den Zellstoffen. Die Art ihrer Herstellung bringt es mit sich, daß bei diesen die einzelnen Zellen weniger verändert werden als bei den Lumpen, und da sie auch bei der Verarbeitung zu Papier meist nur einer kurzen mechanischen Behandlung unterliegen, so finden sie sich im allgemeinen weniger verletzt im Papier vor. Da sie außerdem selten Neigung zeigen, sich wie die Lumpen, insbesondere die Leinenfasern, der Länge nach in dünne Lamellen zu zerfasern, sondern bei einer etwaigen Zertrümmerung meist in Querstücke zerfallen, so kann man auch den Ursprung der Bruchstücke besser feststellen als bei Lumpen.
Die Verhältnisse für die Mengenbestimmung von Fasern im Papier an der Hand des mikroskopischen Bildes liegen also bei Lumpenfasern ungünstiger als bei den Zellstoffen. Es wird erheblich schwerer sein, bei einem Lumpenpapier den annähernden Gehalt an Leinen- und Baumwollfasern festzustellen, als bei einem anderen Papier zu entscheiden, wie viel Lumpen- und Zellstofffasern es enthält.
Die Verwertung des mikroskopischen Bildes zur Ermittelung der ungefähren Mengenverhältnisse der einzelnen Fasersorten kann nun auf zweierlei Weise geschehen; entweder zählt man die Fasern jeder Gattung unter Beobachtung gewisser noch zu besprechender Punkte zusammen und vergleicht die so gewonnenen Zahlen oder man vergleicht das Präparat mit anderen von bekannter Stoffmischung lediglich nach dem Augenschein.
Mit dem Auszählen eines einzigen Bildes ist natürlich nichts getan; es ist nötig, daß eine große Anzahl von Gesichtsfeldern abgesucht wird, da man nur dann ein annähernd richtiges Durchschnittsergebnis erwarten darf. Wenn auch die Stoffmischung infolge der Vorbereitung als sehr vollkommen angesehen werden kann, so kommt es doch vielfach vor, daß beispielsweise bei einem aus gleichen Teilen Leinen und Zellstoff bestehenden Papier in einem Bilde vorwiegend Leinen-, in einem anderen vorwiegend Zellstofffasern gefunden werden. Diese Schwankungen werden dann bei Benutzung einer großen Anzahl von Bildern wieder ausgeglichen.
Beim Auszählen der Gesichtsfelder ist es zweckmäßig, den Halbmesser beziehungsweise Durchmesser des Gesichtsfeldes als Längeneinheit zu Grunde zu legen, denn einer solchen bedarf es bei der großen Verschiedenheit in den Längen der einzelnen Faserstücke. Die in einem Bilde vorhandenen Bruchstücke von Fasern, welche kürzer als die gewählte Einheit sind, müssen als Bruchteile derselben geschätzt und dann verrechnet werden.
Die durch das Auszählen gewonnenen Zahlen — nehmen wir an, es seien Durchschnittswerte aus 50 Zählungen — können zur prozentualen Berechnung der Fasern ohne weiteres nur dann verwendet werden, wenn die Annahme gerechtfertigt ist, daß gleiche Faserlängen der in Betracht kommenden Stoffe auch gleich schwer sind. Wenn diese Voraussetzung beispielsweise bei Leinen und Baumwolle zuträfe, so bestände ein aus diesen Stoffen gefertigtes Papier, wenn in dem Gesichtsfelde im Durchschnitt gefunden worden sind
Leinenfasern 7,
Baumwollfasern 5,
ohne Berücksichtigung der unbestimmbaren Fasern und der Füllstoffe ungefähr aus
58% Leinenfasern und
42% Baumwollfasern.
Daß diese Voraussetzung aber nicht für alle Fasern zutreffen wird, zeigt sich an dem anatomischen Bau der Fasern. Ein Beispiel soll dies noch näher erläutern.
Ein Ganzstoff wurde aus genau 50% leinenen Fasern und 50% Holzzellstoff erzeugt, und es wurden in 100 verschiedenen Gesichtsfeldern die einzelnen Fasern gezählt; im Mittel wurden gefunden 43,7% Längen Leinenfasern und 56,3% Längen Holzzellstoff.
Um auf die wahren Verhältnisse zu kommen, müßte man daher die gefundenen Werte noch mit Koeffizienten multiplizieren, deren Größe für die einzelnen Faserarten durch Auszählen einer großen Reihe von Stoffmischungen zwar bestimmt werden könnte, die aber immerhin von geringem praktischem Wert bleiben würden, weil die Methode allzu umständlich werden würde und trotzdem noch erhebliche Unsicherheiten bestehen blieben. Insbesondere ist für das Auszählen der Präparate ein außerordentlich großer Zeitaufwand erforderlich.
Bei einem Gehalt des Papiers an Strohzellstoff kommt ferner hinzu, daß es noch schwerer als im angeführten Beispiel, wenn nicht gar unmöglich ist, die mannigfachen, so verschieden gestalteten Fasern des Strohes (Oberhautzellen, Parenchymzellen, Gefäße, Sklerenchymzellen u. s. w.) auf eine Längeneinheit zu bringen.
Diese Erwägungen lassen es zweckmäßig erscheinen, auf eine Auszählung der Fasern des Bildes zu verzichten und den Versuch der Mengenbestimmung der einzelnen Fasersorten auf dem zweiten der oben angegebenen Wege, nämlich dem der Schätzung, zu unternehmen.
Man muß sich hierbei zunächst klar darüber sein, worauf man die zu machenden prozentischen Angaben beziehen will, ob auf das Papier als solches, d. h. unter Berücksichtigung der etwa vorhandenen Füllstoffe, oder nur auf das vorhandene Fasermaterial. Die nachfolgenden Angaben beziehen sich nur auf den letzteren Fall.
Um dem Auge in der Abschätzung des mikroskopischen Bildes Übung zu verschaffen, ist es erforderlich, zunächst mit Stoffen bekannter Zusammensetzung zu arbeiten; da man auch später Vergleichsmischungen stets zur Hand haben muß, um in Zweifelsfällen einen sicheren Anhalt zu haben, so ist es zweckmäßig, diese Mischungen ein für allemal anzufertigen und dauernd aufzubewahren; es handelt sich hierbei nicht um fertige Dauerpräparate gewöhnlicher Art, sondern um Stoffmischungen, welche, wie schon [Seite 90] erwähnt, in Flaschen unter Alkohol aufbewahrt und von welchen in jedem einzelnen Bedarfsfalle frische Präparate angefertigt werden.
Man schätzt zunächst bei schwacher Vergrößerung die Gruppen ab und dann bei stärkerer die einzelnen Faserarten.
Dadurch, daß infolge der Färbung mit den Jodlösungen die Fasern gruppenweise auseinander gehalten werden, wird dem Auge das Schätzen wesentlich erleichtert, und die Erfahrung hat gezeigt, daß bei gehöriger Übung seitens des Untersuchenden die auf diese Weise gefundenen Werte den wirklichen Verhältnissen annähernd entsprechen.
Von großem Wert ist es natürlich, wenn die Schätzungen von mehreren Beobachtern vorgenommen und aus den geschätzten Prozentsätzen die Mittel gebildet werden.